مقالة منهجية

الترانسدكشن الفيروسي الغدي المدمج مع التثبيط الجيني بوساطة الـ siRNA في الخلايا السرطانية

66 مشاهدة

⸱

سبتمبر 30, 2026

في هذه المقالة

الملخص

المصدر: فوكس، م. وآخرون. التعدي الفيروسي الغدي: طريقة لدراسة دور المرافقات الجزيئية في الديناميكا المورفولوجية الخلوية من خلال تجارب الاستنزاف والإنقاذ. مجلة التجارب المرئية (2016). يوضح هذا الفيديو عملية توصيل جين نقل فلوري بوساطة الفيروس الغدي، مقترنة ب transfection لـ siRNA وفوسفات الكالسيوم في خلايا سرطان عنق الرحم. يعبر الفيروس الغدي عن بروتين استبدال فلوري، بينما يحفز siRNA تحلل الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) المستهدف من خلال الارتباط بمعقد RISC. يتيح هذا التحويل المشترك المتسلسل تثبيط البروتين الداخلي وإنقاذه وظيفياً بواسطة الجين المنقول في آن واحد، مما يسمح بتصور وتأكيد استبدال البروتين من خلال التصوير الفلوري. فوكس، م. وآخرون. العدوى الغدية (Adenofection): طريقة لدراسة دور المرافقات الجزيئية في المورفوديناميكا الخلوية من خلال تجارب الاستنزاف والإنقاذ. مجلة التجارب المرئية (J. Vis. Exp.) (2016)

يوضح هذا الفيديو عملية إيصال جين منقول فلوري بوساطة الفيروس الغدي (adenovirus) مقترنة بعملية ترانسفكشن لـ siRNA وفوسفات الكالسيوم في خلايا سرطان عنق الرحم. يقوم الفيروس الغدي بالتعبير عن بروتين استبدالي فلوري، بينما يحفز siRNA تحللاً مستهدفاً لـ mRNA من خلال الارتباط بـ RISC. تتيح عملية الترانسفكشن المشتركة والمتسلسلة هذه تثبيطاً متزامناً للبروتين الداخلي وإنقاذاً وظيفياً بواسطة الجين المنقول، مما يسمح بتصوير وتأكيد استبدال البروتين عبر التصوير الفلوري.

البروتوكول

  1. ترنسدكشن الفيروس الغداني وتعطيل البروتين الداخلي عن طريق ترنسفكشن الحمض النووي الريبي المتدخل الصغير (siRNA) في خلايا HeLa-RFP-H2B باستخدام رواسب فوسفات الكالسيوم (CaPi)

ملاحظة: فيروس غدي ضابط يحمل جيناً غير مرتبط (أي، يُستخدم (LacZ) أو لا يُستخدم أي جين للوصول إلى أدنى تعددية عدوى (MOI) في جميع عمليات العدوى الغدية (Adenofections) (10-20 وحدة تشكيل لويحة (PFU)/خلية) باستخدام أقل كمية من الفيروس الغدي المؤتلف الذي يحمل الجين المستهدف.

ملاحظة: لقد ثبت أن هذا الإجراء يساعد في توحيد مستوى التعبير لكل خلية في تجمعات خلوية كبيرة.

  1. بعد يوم واحد من زراعة الخلايا، قم بعدّ الخلايا في طبق زراعة إضافي. اشفط الوسط واغسل الخلايا مرة واحدة باستخدام 1 mL من 0.05% Trypsin/ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). أضف مرة أخرى 1 mL من 0.05% Trypsin/EDTA واحضن الخلايا عند 37 °C و5% CO₂ حتى تنفصل جميع الخلايا. افصل الخلايا جيداً باستخدام ماصة 1 mL وعدّ عدد الخلايا لكل mL باستخدام مقياس كرات الدم (haemocytometer).
  2. حدد كمية الفيروس المطلوبة لنقل الجينات إلى الخلايا بمعدل عدوى (MOI) يبلغ 2 PFU من البروتين المستهدف (POI) لكل خلية و18 PFU لكل خلية من ناقل فارغ (مثل LacZ) ليكون المجموع 20 PFU لكل خلية. في الوقت ذاته، انقل 4 PFU من كل فيروس باكولوفي (baculovirus) يشفر للأكتين المسمى بالبروتين الفلوروسنتي الأخضر (GFP) وα-tubulin المسمى بالبروتين الفلوروسنتي الأحمر (RFP). انقل الجينات إلى الخلايا باستخدام بروتوكول adenofection التالي.
  3. قم بتحضير أنبوب بلاستيكي سعة 1.5 mL لكل حالة في غطاء معقم وأضف 400 μL من وسط alpha minimum essential medium (αMEM) الدافئ.
  4. قم بإذابة عينة من الفيروسات ببطء على الثلج، وإذا لزم الأمر، خفف مخزون الفيروس لتمكين سحب حجم أكبر من 1 μL لتقليل أخطاء الماصة.
  5. أضف كمية الفيروس المحسوبة لكل حالة إلى كل أنبوب بلاستيكي سعة 1.5 mL يحتوي على 400 μL αMEM واخلط بلطف باستخدام الماصة. أعد مخزون الفيروس فوراً إلى -80 °C للحفاظ على نشاطه.
  6. اشفط الوسط من الخلايا وأضف خليط الفيروس بلطف على شكل قطرات بالماصة. احضن الخلايا عند 37 °C و5% CO₂ ورج الأطباق بعناية تحت الغطاء المعقم كل 15 دقيقة لمدة ساعة واحدة لضمان تغطية الخلايا جيداً بالفيروس. يساعد استخدام كمية صغيرة من الوسط في تسهيل تلامس الفيروس مع الخلايا.
  7. بعد الحضن، أضف بلطف 1.6 mL αMEM إلى كل طبق للحصول على حجم إجمالي قدره 2 mL، وابدأ عملية تزامن الخلايا بإضافة 2 mM thymidine واحضن الخلايا لمدة ساعتين إضافيتين عند 37 °C و5% CO₂.
  8. في هذه الأثناء، قم بتحضير خليط ترانسفكشن siRNA باتباع طريقة CaPi (انظر الشكل 1). إذا لم يكن siRNA ضرورياً، استبدل كمية siRNA بالماء المعقم لإجراء ترانسفكشن فارغ.
  9. احسب 200 μL من الخليط لكل حالة، مما ينتج عنه 400 μL لكل مكرر. المثال التالي معطى لتركيز نهائي من siRNA يبلغ 50 nM ويجب تكييفه لكل بروتين مستهدف. في أنبوب بلاستيكي سعة 1.5 mL، اسحب 50 μL من 1 M CaCl2 و11 μL من 20 μM siRNA في 139 μL من H2O المعقم واخلط باستخدام جهاز الفورتكس (vortexing). بعد عملية تدوير قصيرة (spin)، أضف بعناية 200 μL من 2× HEPES-buffered saline (HBS2x) (280 mM NaCl, 50 mM 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES), 1.5 mM Na₂HPO₄, pH 7.01-7.05) على شكل قطرات.
    ملاحظة: كلما كانت القطرات أصغر، كانت الرواسب أصغر، مما يؤدي إلى كفاءة ترانسفكشن أفضل. اخلط بلطف ثلاث مرات عن طريق حقن الهواء باستخدام ماصة 200 μL.
  10. احضن الخليط لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة (RT). أضف ببطء 200 μL من خليط الترانسفكشن إلى كل طبق ورج الأطباق بشكل عرضي. انقل الأطباق إلى 37 °C و5% CO₂ لمدة 16 ساعة.
  11. في اليوم التالي، اغسل الخلايا مرتين باستخدام 2 mL من HEPES الدافئ (6.7 mM KCl, 150 mM NaCl, 10 mM HEPES, pH 7.3) وأضف 2 mL αMEM. لا تتعامل مع أكثر من أربعة أطباق خلايا في وقت واحد لأن التباينات في درجة الحرارة تؤثر على طول دورة الخلية.
  12. عاين كفاءة العدوى باستخدام مجهر فلوروسنتي مقلوب بتكبير 20-40x (هواء) والتقط ثلاث صور تمثيلية لكل حالة في كل من القنوات الفلوروسنتية والنافذة للتوثيق. بعد سبع ساعات، أضف 2 mM thymidine واحضن لمدة 16 ساعة إضافية عند 37 °C و5% CO₂.
  13. في اليوم التالي، بعد 48 ساعة من ترانسفكشن siRNA والعدوى الفيروسية، اغسل الخلايا مرتين باستخدام 2 mL من phosphate-buffered saline (PBS) الدافئ واتركها لمدة 7 ساعات في 2 mL αMEM بدون Phenol Red للتصوير الحي للخلايا أو مع Phenol Red لاستخلاص البروتين.
  14. احصد الخلايا لكل حالة بعد 48 ساعة من الترانسفكشن لتحضير مستخلصات البروتين وتحليل Western blot لتحديد كفاءة الإسكات (knockdown) وتعبير البروتين الداخلي.
    ملاحظة: استخدم أجساماً مضادة ضد البروتين المستهدف بالإضافة إلى أجسام مضادة مناسبة تعمل كضوابط تحميل (loading controls). يجب تحديد كفاءة الإسكات عن طريق تحميل كميات متناقصة من محللات الخلايا الضابطة (التي تم عمل ترانسفكشن لها باستخدام siRNA ضابط) لتوفير منحنى معايرة (على سبيل المثال: 1، ½، ¼، ⅛).

النتائج

figure-results-1

الشكل 1. تخطيط لبروتوكول نموذجي لعملية adenofection. تظهر الخطوات المتتابعة لتجربة نموذجية للبروتوكول الذي يستخدم رواسب CaPi (المحددة بخط رمادي) أو البروتوكول الذي يستخدم كاشف ترانسفكشن من الليبيدات الكاتيونية (المظللة باللون الأصفر)، بما في ذلك زراعة الخلايا، ونقل الفيروسات الغدانية (adeno-viruses) وفيروسات الباكولوفيروس (baculoviruses)، وترانسفكشن ثنائيات siRNA، ومزامنة الخلايا باستخدام حصر الثيميدين المزدوج. تظهر الخطوط الزمنية بالساعات لكلا البروتوكولين على الجانب الأيمن من الشكل.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
EDTAسيجماE5134 
مصل جنين البقر (FBS)Thermo Fisher12483-020 
فيبرونيكتينسيجماF1141 
أطباق ذات قاع زجاجي، 35 ممشركة MatTekحاوية P35G-1.5-20-C 
HeLa-RFP-H2Bهدية كريمة من الدكتورة Sabine Elowe، كيبيك، كندا  
HEPESFisher ScientificBP310-1 
KClFisher ScientificBP366-500 
إل-جلوتامينThermo Fisher25030081 
NaClFisher ScientificBP358-10 
وسط أساسي أدنى (MEM) ألفاويزنت310-101-CL 
وسط أساسي أدنى (MEM) ألفا خالي من ديوكسي ريبونيوكليوسيدات/ريبونيوكليوسيداتThermo Fisher12000-022 
وسط أساسي أدنى (MEM) ألفا خالي من الفينول الأحمرThermo Fisher41061-029 
الصوديوم₂HPO₄BiobasicS0404 
التصميم المخصص للفيروس الغديويلجنتصميم مخصص 
كلوريد الكالسيومFisher ScientificC79-500 
CellLight® Actin-GFP، BacMam 2.0Thermo FisherC10582 
CellLight® Tubulin-RFP، BacMam 2.0Thermo FisherC10614 
ثنائيات siRNADharmaconتصميم مخصص 
ثيميدينسيجماT9250 
تريبسين 2.5%Thermo Fisher15090-046 

استكشف المزيد من المقالات

إسكات الجينات بواسطة siRNAترنيخ فوسفات الكالسيومالتصوير الفلوريالفيروس الغدي المؤتلفاستبدال البروتينمعقد RISCتحلل mRNAاستنفاد البروتين الداخلي